国外网络电磁空间攻防技术发展

齐维孔，李 明，刘乃金，周 钠

（中国空间技术研究院，北京100094）

0 引言

网络电磁空间是陆、海、空、天之外的第五空间，并存在于上述四个领域的交叠处。该空间就是一个作战域，一方面可通过发送病毒、信息篡改、逻辑炸弹、网络入侵、节点攻击等手段，破坏敌方网络系统，造成敌国指挥控制系统的瘫痪；另一方面可通过物理层、链路层、网络层、应用层等多层防御技术，保护己方网络系统，夺取电磁空间和网络空间的制信息权。目前，美国、俄罗斯、德国、韩国、朝鲜等国均成立了网电作战部队，保证己方网络空间安全，同时具备杀伤别国网络的能力，网电作战研究已经展开。本文在分析网络电磁空间概念与内涵的基础上，阐述了国外网络空间攻防技术的发展状况。

1 网络电磁空间概念与内涵

国外对网络电磁空间的认识还在不断发展和变化的过程中，由最初的认为“网络电磁空间”就是电脑空间、网络空间，甚至简单地认为就是互联网，到现在的“涵盖所有电磁频谱的物理领域”，其概念和内涵在不断拓展和深入。即使是在该领域内处于研究前沿的美国，对网络电磁空间内涵的认识也是一个不断发展并丰富的过程。其2000年版定义受当时社会网络化程度不高的影响，较为简单且局限于计算机网络，强调“信息与计算机网络的结合”；2006版定义从机理和功能的角度对网络电磁空间进行解释，强调“应用电子技术和电磁频谱作用于数据”；2008年版定义从性质和组成要素的角度对网络电磁空间进行解释，强调“网络电磁空间的广泛性及其要素密切联系的网络状态”。

可以说，各国对网络电磁空间的概念到目前也没有达成最终的一致，还处于边摸索、边研究、边开发、边利用阶段。早期的网络电磁空间攻击与防御手段，仅仅只局限于对计算机网络安全的攻击与防御，如利用计算机病毒对计算机网络及网络上的电脑进行攻击。但随着网络电磁空间的发展，对于网络电磁空间的攻击与防御已发展到了陆、海、空、天各个领域。

2 网络电磁空间与其他空间关系

网络电磁空间是陆、海、空、天之外的第五空间，并存在于上述四个领域的交叠处，如图1所示。网络电磁空间的节点实体都存在于其他域内，网络电磁空间中的活动能使其他几个域的活动有更大的行动自由，其他几个域的活动也能在网络电磁空间内或通过网络电磁空间造成影响。

图1 网络电磁空间域与陆海空天域之间关系示意图

3 国外网络电磁空间研究情况

从20世纪90年代开始，美国政府开始高度关注网络电磁空间安全。1995年，兰德公司指出，工业时代的战略战是核战争，信息时代的战略战主要是网络电磁战。2003年美国公布了《国家网络电磁空间安全战略》，正式将网络电磁空间安全提升至国家安全的战略高度。美国国土安全部将网络电磁攻击作为威胁美国本土的四大威胁之一。

美军认为：应把在网络电磁空间中有效开展军事行动作为其长远战略重要组成部分；应把确保网络电磁空间可用性确立为国家安全核心内容和联合作战部队的持久任务；同时美军应具备在网络电磁空间自由行动的能力、网络电磁空间的全球态势感知能力、利用网络电磁空间或在网络电磁空间内与其他域协同作战的能力，以及在必要情况下为民事任务提供网络电磁空间支持的能力；最终美军要夺取网络电磁空间军事行动主动权，建立在网络电磁空间全球范围内的主导地位。

为了实现上述目标，美军采取了一系列重要举措，主要包括：制定网络电磁空间发展战略、建设网络电磁空间作战力量、发展网络电磁空间攻防武器、开展网络电磁对抗演习等。

表1统计了美国在网络电磁空间攻防系统方面提出的一些计划。

表1 美国网络电磁空间攻防系统计划

3.1 制定网络电磁空间发展战略

为了加强网络电磁空间力量建设顶层设计与规划，近年来美国防部通过制定一系列网络电磁空间发展战略以及评析网络电磁空间发展状况，为美军网络电磁空间力量发展指明了目标与前进方向。

2005年3月发布的《美国国防战略》明确将网络电磁空间定义为与陆、海、空、天具有同等重要地位的五大空间之一。2006年2月发布的《四年一度防务评审》报告把在网络电磁空间中有效开展行动作为其长远战略的重要组成部分，指明了当时国防部应急需解决的三个网络电磁空间相关的问题。2006年12月发布的《网络电磁空间行动国家军事战略》建立了美军在网络电磁空间开展军事行动的战略框架，为后续计划、支持和开展网络电磁空间军事行动提供了参考和依据。2009年1月发布的《四年一度使命与任务评审》报告指出网络电磁空间是美军应重点关注的四个使命和任务领域之一，提出了美军网络电磁空间能力发展目标。2010年2月发布的《四年一度防务评审报告》首次将网络电磁空间列为与陆、海、空、天平等的独立作战域，提出了加强网络电磁空间能力的四项措施。2011年2月发布的《美国国家军事战略》指出国家安全核心内容和联合部队的持久任务应包括确保网络电磁空间的可用性，以及美军应建立网络电磁空间威慑能力。2011年7月发布的《网络电磁空间行动战略》提出了美国防部应对威胁与挑战、实施有效网络电磁空间作战的五大战略举措。

3.2 建设网络电磁空间作战力量

为了建立起能够有效开展网络电磁空间军事行动、顺利完成网络电磁空间作战任务的作战力量，美军通过体制编制调整，组建了统一的网络电磁空间军事行动指挥机构，成立了专业的网络电磁空间作战部队。

美国防部于2009年6月23日成立网络电磁司令部，整合美军网络电磁空间作战力量，该司令部于2010年5月正式运行，2010年11月3日具备完全作战能力。网络电磁司令部是美军战略司令部下属的二级司令部，但与美军战略司令部保持业务与指挥上的独立性，司令由国家安全局局长兼任。网络电磁司令部的职责是指挥协调各种网络电磁空间作战力量，负责美军网络电磁空间防御，发展进攻性网络电磁空间作战武器，制定网络电磁空间作战条令和计划，协调网络电磁空间作战经费预算、设备采购以及人员招募培训等。

美国各军种积极响应，也陆续成立、调整相应的网络电磁空间行动指挥机构和作战队伍。2009年8月18日，美空军在航天司令部增设第24航空队，主要负责空间网络电磁空间行动，下属第624作战中心、第67网络战联队、第688信息作战联队以及第689战斗通信联队等。2010年1月21日，海军陆战队成立网络电磁司令部，下属海军陆战队的网络电磁司令部指挥机构、网络运作安全中心、密码支持营下属的L连等。2010年1月29日，美海军在海军网络战司令部的基础上成立美国舰队网络电磁司令部，并命名为第10舰队，下属海军的网络作战司令部、信息作战司令部、网络电磁空间防御作战司令部以及信息作战中心等。2010年2月，陆军正式批准成立独立的网络电磁司令部。另外各军种网络电磁司令部均归美国网络电磁司令部下属。

3.3 开展网络电磁对抗演习

为了检验当前网络电磁空间力量建设成果和发展水平，提高网络电磁空间作战力量的作战能力，近年来除了美国国土安全部组织“网络电磁风暴”系列网络电磁对抗演习外，美军也多次开展了规模、层次、内容各不相同的网络电磁空间模拟演习。

2010年4月20～23日，美国国家安全局组织了“网络电磁防御演习2010”。该演习由参赛院校队伍扮演蓝军，由军方网络电磁专家扮演红军，进行红蓝军对抗演习。本次演习的主题为“在敌对网络电磁环境中的生存策略”，通过设置复杂不可信的网络电磁环境，限制蓝军可用的防御资源，蓝军需要精心设计网络架构和事件响应办法，尽力抑制和缓和红军的攻击，保护关键系统和服务的正常运行和安全。

2010年5月7日，美空军航天司令部开展了“施里弗－6”演习。该演习的目的是：针对未来需求，研究空间和网络电磁空间的各种概念、能力和力量态势；检验空间和网络电磁空间对未来威慑战略的贡献；探索一体化的规划流程，以全国之力保护空间和网络电磁空间，并实施相关作战活动。

2010年10月15日，美国空军第460航天联队完成了首次“网络电磁闪电”演习。这是空军首次独立开展的聚焦网络电磁空间的演习，旨在测试第460航天联队在网络电磁空间环境的运行能力。

2011年5月，美太平洋司令部举行了“最后的复仇女神2011”演习，对新的网络电磁防御战术、技术和程序进行战地测试，以增强网络电磁对抗的实战能力。

通过大量的对抗演习，美军不仅检验了其网络电磁攻击响应能力与协调机制，积累了网络电磁空间攻防经验，更为培养网络电磁人才、进行网络电磁空间协调响应机制改革、制定未来网络电磁空间力量发展方向和措施提供了重要依据和参考。

4 国外空间网电技术发展情况

基于空间网络的网络电磁空间则是网络电磁空间中的一个重要组成部分，其本身不仅可以成为网络电磁空间攻防对抗的载体，而且可以依赖空间网络的无国界、无地域等先天优势而成为地面网络电磁空间对抗手段的信息通道和传输走廊。下面从空间对抗平台和空间信息对抗两个角度分别阐述。

1）空间对抗平台的发展

美国发展了多种空间平台，开展了试验航天器（XSS）、自主交会技术验证卫星（DART）、深度撞击（Deep Impact）、微卫星验证科学技术试验计划（Mi－TEx）、近场红外系统（NFIRE）、“轨道快车”（Orbit Express）等空间试验，完成了空间自主交会、近距离逼近检查、空间目标捕获等空间操作技术的验证，空间对抗平台已呈现微小型化与传感器一体化发展趋势。

①自主快速机动成为空间对抗天基平台特别是武器平台的核心能力

美空军的XSS－10试验卫星于2003年1月29日发射，在相距200m、100m和35m的距离上对目标进行了拍照，对自主运行和近距离空间目标观测能力进行了技术验证。XSS－11试验卫星于2005年4月11日发射，实现了长期工作，与位于同一轨道内的空间物体进行自主交会，对自主交会与对接、逼近检测、靠近绕飞等技术进行了验证。2009年1月，美国承认首次动用在地球同步轨道上运行近3年的2颗微卫星技术试验卫星（MiTEx），在4万千米的高空对失灵的DSP 23预警卫星进行秘密监测，并完成近距离观察、成像等操作，获取了无线电数据，验证了高轨道机动／追踪、接近观测／检查、绕飞伴飞技术的可行性，可用于对目标卫星实施效果可控的杀伤。

②模块化与小型化成为天基平台的重要发展趋势

XSS－10是一种平台和载荷功能一体化的微小型空间飞行器。其集成化的电子系统、紧凑的结构设计、与拦截器一致的外形布局，形成一类具有扩展能力的新型短期平台。此外，美国国防高级研究计划局提出的（F6）概念，将传统的整体式航天器分解为可组合的分离模块，各分离模块可以快速批量制造和独立发射，在轨运行时构成一个完整功能的虚拟航天器系统，使得该系统在全寿命周期内具备系统重构和功能再定义的能力。

③空间操控技术成为研究的热点

2007年3～7月，美国成功实施了“轨道快车”太空攻防对抗技术演示试验。“轨道快车”系统由“太空自动化运输机器人”（ASTRO）与“未来星／货舱飞行器”（NextSat／CSC）组成，进入太空后二者分开，由ASTRO使用自主交会与捕获敏感器系统（ARCSS）与先进视觉制导敏感器系统（AVGS）对NextSat进行测量、捕捉、追赶，并用机械臂将NextSat拉回，替它更换电池板和其他零部件，或加注燃料。试验的成功不仅证明美国具备了对己方卫星进行在轨维修服务的技术能力，而且说明美国掌握了对敌卫星进行监视、交会、绕飞、寄生、捕获俘虏等软杀伤和硬摧毁能力。“近期能验证的初期自动机器人技术”（FREND）计划，是继“轨道快车”后的又一项自主交会捕获试验计划，将在地球同步轨道试验对非合作目标的自主交会捕获技术，使美国微小卫星的反卫星能力从近地轨道提升到地球同步轨道。

2）空间信息对抗的发展

由于动能反卫星武器将造成较多的空间碎片危害空间环境，美国提出首选“暂时和可逆”措施拒止敌人利用空间，因此，美国积极发展干扰卫星通信链路的“软杀伤”反卫星武器。2004年，美军宣布部署3套具备初始作战能力的“卫星通信对抗系统”（CSS），已具备了Ku频段以下反卫星能力；之后又部署了2套干扰能力更强的第二代“卫星通信对抗系统”，干扰频段扩展到毫米波Ka频段，能够对抗具有抗干扰能力的通信卫星。此外，还发展了“监视侦察卫星对抗系统”。预计到2030年，“卫星通信对抗系统”和“监视侦察卫星对抗系统”作战能力将不断得到现代化改造，届时美军将能够根据作战需求，对敌方的空间系统实施“欺骗、干扰、拒止、降低、摧毁”（5D）等形式对抗。

俄罗斯已经具备了陆基UHF和X频段卫星通信对抗装备。其中РП－379型UHF卫星通信干扰系统能对美空军卫星通信系统、国防卫星通信系统以及美海事通信卫星实施电子攻击；X频段卫星通信对抗系统能对美军国防卫星通信系统（DSCS II、III）等卫星的X频段通信实施电子攻击。此外，俄罗斯还拥有“伞”光电干扰设备和多种GPS（全球定位系统）干扰设备等卫星干扰系统，能够对侦察卫星和导航卫星实施干扰。

5 结束语

网络电磁空间战争是未来高技术战争的核心，将综合运用电子战和网络战手段，对敌电子目标和网络化信息系统进行一体化攻击，或对己方电子系统和网络化信息系统进行防御，其目的是夺取电磁空间和网络空间的制信息权。鉴于网络电磁空间的重要性，急需开展网络电磁空间方面的研究。本文分析了网络电磁空间的概念与内涵，在此基础上，阐述了网络电磁空间与其他空间的关系，并分析了国外网络电磁空间技术的发展，为相关技术的研究提供参考。■

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